The purpose of the study is to assess the quality of seeds of annual ornamental plants produced in the continental climate of the Ob region forest-steppe. In modern landscape design, when creating flower beds from summer beds, not only species are used that are propagated not only by seedlings, but also directly by spring sowing in the ground, due to the high cost of seedlings. In this regard, species of annual ornamental plants that are guaranteed to produce annual abundant seed harvests in specific ecological and geographical conditions are of great interest. As a result of many years of introduction experiments, 57 species from 19 families were identified, in which, regardless of the hydrothermal conditions of the growing seasons, stable annual fruiting was observed. It has been shown that the germination of local reproduction seeds in most species used for ground sowing when creating flower arrangements corresponds to the highest classes 1 and 2 according to GOST 12260-81. The exceptions were Impatiens glandulifera Royle, Convolvulus tricolor L., Godetia grandiflora Lindl., Clarkia pulchella Pursh, Collinsia grandiflora Dougl. ex Lindl., Linum grandiflorum Desf., Eschscholzia californica Cham., in which laboratory seed germination indicators in some years were in the range of 1–3 or 2–3 classes. The morphometric characteristics of seeds for a digital seed library were studied at the Center for Collective Use of the Central Seed Garden of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences using a Carl Zeiss Stereo Discovery V12 stereo¬microscope with a high-resolution digital camera AxioCam MRc-5 (AxioVision 4.8 software). Replenishment of the digital seed library used in practical classes at the Novosibirsk State Agrarian University expands the volume of material mastered by students, including statistical processing of morphometric parameters of seeds of annual ornamental plants.
annual ornamental plants, hydrothermal conditions of growing seasons, laboratory germination, digital seed library, forest-steppe of Western Siberia, landscape design
Введение. Однолетние красивоцветущие и декоративно-лиственные растения играют существенную роль в улучшении урбанизированной среды в различных эколого-географических условиях [1, 2], включая самые суровые [3, 4]. В озеленении однолетники обладают рядом преимуществ по сравнению с многолетниками, в первую очередь длительным обильным цветением [5]. Кроме того, однолетники можно размещать на участках, которые зимой подвергаются интенсивной механизированной очистке от снега, а также ежегодно изменять рисунок и, соответственно, цветовую палитру клумб и рабаток [6, 7].
К недостаткам однолетников по сравнению с многолетними декоративными растениями следует отнести необходимость ежегодного выращивания посадочного материала в больших объемах, а также риск гибели молодых растений от возвратных весенних заморозков (у многолетников от этого может пострадать лишь часть отрастающих побегов).
Предложений на рынке семян и посадочного материала достаточно много, занимаются реализацией семян однолетников фирмы и гипермаркеты [8–10], однако это больше подходит для любительского цветоводства. При планировании посадок на больших площадях приходится учитывать высокую не только розничную, но и оптовую стоимость семян, а также недостаточные гарантии их качества, а именно – всхожести. В связи с этим огромный интерес представляют виды однолетних декоративных растений, гарантированно дающие ежегодные обильные урожаи семян в конкретных эколого-географических условиях.
Цель исследований – оценить качество семян однолетних декоративных растений, продуцируемых в условиях континентального климата лесостепного Приобья.
Задачи: выделить виды красивоцветущих и декоративно-лиственных однолетних растений c регулярным обильным плодоношением; проанализировать особенности вегетационных периодов, способствующие обильному плодоношению; описать основные характеристики полученных семян местной репродукции; пополнить цифровую семенотеку декоративных растений новыми образцами.
Объекты и методы. Исследования проводились на коллекционном участке лаборатории интродукции декоративных растений Центрального сибирского ботанического сада (ЦСБС СО РАН, г. Новосибирск) в условиях континентального климата лесостепной зоны юга Западной Сибири с умеренной обеспеченностью теплом и влагой. Безморозный период в среднем составляет 120 дней, а период с температурой воздуха выше 5 °С – 155 дней. Сумма температур воздуха выше 10 °С составляет 1800–1950 °С. Среднегодовое количество осадков за период с апреля по октябрь –
Основные объекты исследований – 103 вида декоративных растений, являющихся в естественных местообитаниях однолетниками или многолетниками, традиционно выращиваемыми в однолетней культуре.
Ритмы роста и развития изучали по методике фенологических наблюдений И.Н. Бейдеман [13]. Качество семян определяли с использованием «Методических указаний по семеноведению интродуцентов» [14]. Показатели всхожести семян оценивались по ГОСТ 12260-81 [15].
Морфометрические характеристики семян изучались в Центре коллективного пользования ЦСБС СО РАН с помощью стереомикроскопа Carl Zeiss Stereo Discovery V12 с цифровой камерой высокого разрешения AxioCam MRc-5 (программное обеспечение AxioVision 4.8). Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась по Б.А. Доспехову [16] в программе MS Excel.
Результаты и их обсуждение. В результате многолетних интродукционных экспериментов было выделено 57 видов из 19 семейств, у которых вне зависимости от гидротермических условий вегетационных периодов наблюдалось стабильное ежегодное плодоношение. К ним относятся следующие однолетние красивоцветущие и декоративно-лиственные декоративные растения:
Amarantaceae: Amaranthus caudatus L., А. paniculatus L.
Asteraceae: Amberboa moschata (L.) Less.; Arctotis stoechadifolia Berg.; Calendula officinalis L.; Centaurea cyanus L.; Chrysanthemum paludosum Poir., Ch. segetum L.; Coreopsis tinctoria Nutt.; Cosmos bipinnatus Cav., C. diversifolius Otto Cav., C. sulphureus Cav.; Crepis rubra L.; Dimorphotheca sinuata DC; , D. pluvialis (L). Moench; Emilia coccinea G. Don; Gaillardia pulchella Foug.; Helianthus annuus L.; Layia elegans Torr. et Gray.
Balsaminaceae: Impatiens balsamina L., I. glandulifera Royle.
Brassicaceae: Iberis amara L., I. umbellata L.; Lobularia maritima (L.) Desv.
Campanulaceae: Legousia speculum-veneris (L.) Chaix.
Caryophyllaceae: Gypsophila elegans Bieb.; Silene armeria L., S. сoeli-rosa (L.) Godr., S. pendula L.; Vaccaria hispanica (Mill.) Rauschert.
Convolvulaceae: Convolvulus tricolor L.
Hydrophyllaceae: Phacelia campanularia A. Gray, P. tanacetifolia Benth.
Lamiaceae: Dracocephalum moldavica L.
Linaceae: Linum grandiflorum Desf.
Malvaceae: Lavatera trimestris L.; Malope trifida Cav.
Onagraceae: Godetia grandiflora Lindl., G. amoena G. Don; Clarkia pulchella Pursh, C. unguiculata Lindl.
Papaveraceae: Argemone mexicana L.; Eschscholzia caespitosa Benth., E. californica Cham.; Papaver rhoeas L., P. somniferum L.
Plantaginaceae: Collinsia grandiflora Dougl. ex Lindl., C. heterophylla Graham.
Polemoniaceae: Gilia achilleifolia Benth., G. capitata Sims, G. tricolor Benth.
Portulacaceae: Portulaca grandiflora Hook.
Ranunculaceae: Nigella damascena L.
Scrophulariaceae: Mimulus guttatus DC., M. luteus L.
Solonaceae: Nicandra physalodes (L.) Gaertn.
Tropaeolaceae: Tropaeolum majus L.
Гидротермические условия вегетационных периодов 2015–2020 гг. подробно представлены и проанализированы в наших предыдущих работах [17, 18]. Отметим лишь, что в
Анализ гидротермических условий вегетационных периодов 2021–2022 гг. (рис.1). показал, что наименее благоприятным для образования генеративных побегов однолетников был июль
|
|
|
Рис. 1. Гидротермические условия вегетационных периодов 2021–2022 гг.
Основные характеристики семян местной репродукции у однолетников, наиболее часто используемых для грунтовых посевов при создании цветочных композиций в местных условиях, представлены в таблице, из которой видно, что всхожесть семян большинства видов соответствует наиболее высоким 1-му и 2-му классам согласно ГОСТ 12260-81 [15].
Основные характеристики качества семян однолетних декоративных растений
в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН
|
Вид |
Число семян в |
Лабораторная всхожесть,% |
Срок хранения, лет |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Амарант хвостатый (Amaranthus caudatus L.) |
1000–2000 |
78,4–92,0 |
5–6 |
|
Аргемона мексиканская (Argemone mexicana L.) |
230–240 |
43,8–65,2 |
2–3 |
|
Амбербоа мускусная (Amberboa moschata (L.) Less.) |
300–330 |
58,5–81,3 |
5–7 |
|
Бальзамин железконосный (Impatiens glandulifera Royle) |
90–150 |
64,3*–82,7 |
3–5 |
|
Василек синий (Centaurea cyanus L.) |
240–300 |
58,5–84,2 |
2–3 |
|
Вьюнок трехцветный (Convolvulus tricolor L.) |
90–100 |
43,6*–68,4 |
2–3 |
Окончание табл.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Гайлардия красивая (Gaillardia pulchella Foug.) |
400–800 |
65,4–87,0 |
3–5 |
|
Годеция крупноцветковая (Godetia grandiflora Lindl.) |
1500–2000 |
67,7*–87,3 |
3–5 |
|
Гилия трехцветная (Gilia tricolor Benth.) |
2000–3000 |
62,5*–82,5 |
2–3 |
|
Диморфотека выемчатая (Dimorphotheca sinuata DC.) |
600–1000 |
60,7–75,8 |
2–3 |
|
Иберис горький (Iberis amara L.) |
400–450 |
83,5–90,8 |
2–3 |
|
Иберис зонтичный (Iberis umbellata L.) |
400–450 |
81,5–92,0 |
2–3 |
|
Календула лекарственная (Calendula officinalis L.) |
140–170 |
76,0– 85,5 |
3–5 |
|
Кларкия хорошенькая (Clarkia pulchella Pursh) |
3000–4000 |
50,0*–74,0 |
3–4 |
|
Коллинсия крупноцветковая (Collinsia grandiflora Dougl. ex Lindl.) |
600–800 |
45,0*–70,6 |
2–3 |
|
Кореопсис красильный (Coreopsis tinctoria Nutt.) |
2500–5000 |
77,0–94,0 |
2–3 |
|
Космос дваждыперистый (Cosmos bipinnatus Cav.) |
140–200 |
72,0–93,0 |
3–5 |
|
Космос серно-желтый (Cosmos sulphureus Cav.) |
140–200 |
75,0–90,0 |
3–5 |
|
Лаватера трехмесячная (Lavatera trimestris L.) |
115–250 |
55,0–72,0 |
3–5 |
|
Лен крупноцветковый (Linum grandiflorum Desf.) |
250–300 |
65,0*–88,0 |
3–5 |
|
Лобулярия приморская (Lobularia maritima (L.) Desv.) |
250–3500 |
76,0–90,0 |
2–3 |
|
Малопа трехнадрезная (Malope trifida Cav.) |
220–400 |
51,5–73,0 |
2–3 |
|
Настурция большая (Tropaeolum majus L.) |
10–15 |
56,0–78,0 |
3–5 |
|
Портулак крупноцветковый (Portulaca grandiflora Hook.) |
10000 |
52,0–72,0 |
3–5 |
|
Силена армериевидная (Silene armeria L.) |
800–100 |
70,0–88,0 |
3 |
|
Фацелия пижмолистная (Phacelia tanacetifolia Benth.) |
500–1000 |
60,0–83,0 |
2–3 |
|
Фацелия колокольчатая (Phacelia campanularia A. Gray) |
1000–2000 |
62,0–80,0 |
2–3 |
|
Хризантема посевная (Chrysanthemum segetum L.) |
400–450 |
63,0–75,0 |
2–3 |
|
Эмилия ярко-красная (Emilia coccinea G. Don) |
1200–1500 |
62,5–74,0 |
2–3 |
|
Эшшольция калифорнийская (Eschscholzia californica Cham.) |
600–900 |
56,0*–74,3 |
3–4 |
*Минимальные показатели соответствуют 3-му классу всхожести согласно ГОСТ 12260-81.
В 2021–2022 гг. было продолжено формирование цифровой семенотеки однолетников за счет образцов, размножаемых весенним посевом, а также выращиваемых в рассадной культуре (некоторые из них представлены на рис. 2–4). Поскольку эти материалы используются в учебном процессе на агрономическом факультете НГАУ, у всех образцов, изучаемых на практических занятиях, сначала были сделаны фотографии, позволяющие сделать описание формы, цвета, структуры семенной кожуры. Далее на отдельных фотографиях были указаны морфометрические параметры, позволяющие обучающимся использовать статистическую обработку.
|
|
|
|
|
Рис. 2. Гацания блестящая (Gazania x splendens Angl.). Семейство Астровые (здесь и далее: слева – форма, справа – размеры) |
||
|
|
|
|
|
Рис. 3. Гелиптерум Менглеса (Helipterum manglesii (Lindl.) Baill.). Семейство Астровые
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 4. Змееголовник молдавский (Dracocephalum moldavica L.). Семейство Яснотковые |
||
Гацанию блестящую можно выращивать весенним посевом в грунт, но в суровом климате предпочтительно выращивание рассады. При посеве в теплице в середине апреля цветение начинается в середине июля и продолжается до глубокой осени, однако семена удается получить только в теплое, сухое лето.
Гелиптерум Менглеса также высевают в грунт весной. Растения цветут с конца июля – начала августа до поздней осени. Для получения семян в наших условиях и более раннего цветения требуется выращивание рассады (посев в конце апреля). Ценные растения для сухих букетов.
Змееголовник молдавский – неприхотливое, холодостойкое растение. При посеве в грунт весной цветет с конца июля до середины сентября. Семена вызревают хорошо. Плодоносит обильно. Ценное медоносное и ароматическое растение с запахом мелиссы лимонной.
Заключение. Изучение ритмов роста и развития однолетних декоративных растений, включая оценку их семенной продуктивности, в течение различных по своим гидротермическим характеристикам вегетационных периодов позволит продолжить разделение видов на группы, связанные с теплообеспеченностью. Первая группа – теплообеспеченность естественная достаточная (ТЕД) – регулярно плодоносит при посеве в грунт, образует полноценные семена, которые вызревают в большом количестве; у некоторых видов наблюдается самосев. Вторая группа – теплообеспеченность периодически недостаточная (ТПН) – характеризуется тем, что семена вызревают только в благоприятные годы или при рассадном способе выращивания. Отнесение видов к третьей группе – теплообеспеченность искусственная достаточная (ТИД) – указывает на то, что семена вызревают только при рассадной культуре. Для четвертой группы в условиях лесостепного Приобья теплообеспеченность абсолютно недостаточная (ТАН) – виды не плодоносят или семена не вызревают.
1. Skrockij B.V. Biomorfologicheskie harakteris-tiki dekorativnyh odnoletnikov, perspektivnyh dlya ispol'zovaniya v kamenistyh sadah v podzone srednej tajgi Evropejskogo severo-vostoka: avtoref. dis. … kand. biol. nauk. Syktyvkar, 2000. 21 s.
2. Kolyhalova N.A., Sergeeva V.V. Dekorativnye odnoletniki v landshaftnom dizajne stanicy Kanevskoj Krasnodarskogo kraya // Vestnik nauki. 2018. T. 3, № 8 (8). S. 176–181.
3. Motorina N.A. Rod Tagetes L. i ego predstavi-teli v kollekcii odnoletnikov botanicheskogo sada // Vestnik Instituta biologii Komi nauch-nogo centra Ural'skogo otdeleniya RAN. 2007. № 4 (114). S. 31–32.
4. Vladimirova S.A. Introdukciya astry kitajskoj (Callistephus chinensis) v sadovo-parkovom komplekse Yakutskoj GSHA // Izvestiya Timi-ryazevskoj sel'skohozyajstvennoj akademii. 2007. № 3. S. 136–137.
5. Oreshina E.N., Prokof'eva I.G., Zajkina T.F. Predvaritel'nye itogi izucheniya vliyaniya pogod¬nyh uslovij na sroki i prodolzhitel'nost' cveteniya dekorativnyh odnoletnikov // Byulleten' botani¬cheskogo sada Saratovskogo gosudarstven¬nogo universiteta. 2004. № 3. S. 104–107.
6. Hanbabaeva O.E., Ivanova I.V., Tazina S.V. Cvetovodstvo s osnovami landshaftnogo proek¬tirovaniya. M.: M`ESH, 2019. 150 s.
7. Tazina S.V., Gadilova L.I. Krasivocvetuschie rasteniya, primenyaemye v mavritanskih gazo-nah // `Enigma. 2021. № 34. S. 123–127.
8. URL: https://semena.ru (data obrascheniya: 23.01.2024).
9. URL: https://novosibirsk.leroymerlin.ru (data obrascheniya: 23.01.2024).
10. URL: https://semena74.com (data obrasche-niya: 23.01.2024).
11. Central'nyj sibirskij botanicheskij sad. Novosibirsk: Nauka, 1981. 76 s.
12. Voronina L.V., Gricenko A.G. Klimat i `ekologiya Novosibirskoj oblasti. Novosibirsk: SGGA, 2011. 227 s.
13. Bejdeman I.N. Metodika izucheniya fenologii rastenij i rastitel'nyh soobschestv. Novosibirsk: Nauka, 1974. S. 32–35.
14. Metodicheskie ukazaniya po semenovedeniyu introducentov. M.: Nauka, 1980. 64 s.
15. GOST 12260-81. Semena odnoletnih i dvuh-letnih cvetochnyh kul'tur. Posevnye kachestva. Tehnicheskie usloviya. M., 1981.
16. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta. M.: Agropromizdat, 1985. 350 s.
17. Vasil'eva, O.Yu. Sarlaeva M.Ya. Sozdanie cifro¬voj semenoteki odnoletnih dekorativnyh raste¬nij // Vestnik KrasGAU. 2021. № 9. S. 24–29.
18. Sarlaeva M.Ya., Vasil'eva O.Yu. Razvitie odnoletnih dekorativnyh rastenij pri vesennem poseve v usloviyah kontinental'nogo klimata // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2021. № 10. S. 47–52.
